中华预防医学杂志
中華預防醫學雜誌
중화예방의학잡지
CHINESE JOURNAL OF
2010年
9期
790-794
,共5页
刘佳蕙%杨胜韬%王海芳%刘元方
劉佳蕙%楊勝韜%王海芳%劉元方
류가혜%양성도%왕해방%류원방
氧化锌%纳米结构%U937 细胞%毒性作用
氧化鋅%納米結構%U937 細胞%毒性作用
양화자%납미결구%U937 세포%독성작용
Zinc oxide%Nanostructures%U937 cells%Toxic actions
目的 探讨纳米氧化锌(ZnO)对U937细胞的毒性及机制.方法 对4种不同粒径的ZnO(直径分别为10、30、60、500nm)进行详细表征.通过台盼蓝拒染实验、噻唑蓝(MTT)实验检测各种粒径ZnO在不同浓度时(浓度分别为12、120、240、600、1200 μmol/L)对U937细胞存活率和细胞活力的影响;利用锌离子探针监测细胞内锌离子浓度变化;利用透射电子显微镜观察细胞超微结构及其对ZnO的吞噬情况.结果 4种粒径ZnO均呈棒状,属于闪锌矿,六方晶系,样品纯度>99%,比表面积变化规律与粒径相吻合.浓度12～600 μmol/L,4种ZnO染毒组细胞相对活力[ZnO-n10为:(97±19)%、(91 ±4)%、(24 ±4)%、(15±2)%;ZnO-n30为:(111±24)%、(81±3)%、(24 ±2)%、(27±8)%;ZnO-n60为:(105±11)%、(73±20)%、(43±11)%、(28±14)%;ZnO-μm为:(88±16)%、(62±7)%、(22±4)%、(13±5)%]均随着染毒浓度的增加而降低(r值分别为:0.965、0.979、0.998、0.992;对应的相关系数统计检验值t值分别为:19.8、25.3、76.3、40.9,P值均<0.05).浓度12～1200 μmol/L,4种ZnO染毒组细胞存活率[ZnO-n10为:(98±1)%、(67±2)%、(59±7)%、(13±13)%、(5±4)%;ZnO-n30为:(98±1)%、(97±2)%、(50±3)%、(20±14)%、(7±2)%;ZnO-n60为:(97±2)%、(88±5)%、(48±10)%、(12±5)%、(4±1)%;ZnO-μm为:(96±1)%、(76 ±3)%、(58±3)%、(19 ±5)%、(20±10)%]随着浓度的增加而降低(r值分别为:0.982、0.956、0.972、0.980;对应的相关系数统计检验值f值分别为:19.3、12.1、15.6、18.5,P值均<0.05).ZnO-n30引起的细胞内锌离子荧光探针的荧光强度的增加值(121±11)与等锌量ZnAc2引起的升高值(平均强度132±14)一致(F=1.6,P>0.05).200 μmol/L ZnO-n30或ZnAc2孵育3 h后,ZnO-n30使高锌含量细胞占总细胞数的(87.6±2.6)%,ZnAc2组为(86.9±3.2)%,二者差异无统计学意义(F=1.5,P>0.05).结论 纳米ZnO对U937细胞产生严重的细胞毒性,溶解产生锌离子是主要机制.
目的 探討納米氧化鋅(ZnO)對U937細胞的毒性及機製.方法 對4種不同粒徑的ZnO(直徑分彆為10、30、60、500nm)進行詳細錶徵.通過檯盼藍拒染實驗、噻唑藍(MTT)實驗檢測各種粒徑ZnO在不同濃度時(濃度分彆為12、120、240、600、1200 μmol/L)對U937細胞存活率和細胞活力的影響;利用鋅離子探針鑑測細胞內鋅離子濃度變化;利用透射電子顯微鏡觀察細胞超微結構及其對ZnO的吞噬情況.結果 4種粒徑ZnO均呈棒狀,屬于閃鋅礦,六方晶繫,樣品純度>99%,比錶麵積變化規律與粒徑相吻閤.濃度12～600 μmol/L,4種ZnO染毒組細胞相對活力[ZnO-n10為:(97±19)%、(91 ±4)%、(24 ±4)%、(15±2)%;ZnO-n30為:(111±24)%、(81±3)%、(24 ±2)%、(27±8)%;ZnO-n60為:(105±11)%、(73±20)%、(43±11)%、(28±14)%;ZnO-μm為:(88±16)%、(62±7)%、(22±4)%、(13±5)%]均隨著染毒濃度的增加而降低(r值分彆為:0.965、0.979、0.998、0.992;對應的相關繫數統計檢驗值t值分彆為:19.8、25.3、76.3、40.9,P值均<0.05).濃度12～1200 μmol/L,4種ZnO染毒組細胞存活率[ZnO-n10為:(98±1)%、(67±2)%、(59±7)%、(13±13)%、(5±4)%;ZnO-n30為:(98±1)%、(97±2)%、(50±3)%、(20±14)%、(7±2)%;ZnO-n60為:(97±2)%、(88±5)%、(48±10)%、(12±5)%、(4±1)%;ZnO-μm為:(96±1)%、(76 ±3)%、(58±3)%、(19 ±5)%、(20±10)%]隨著濃度的增加而降低(r值分彆為:0.982、0.956、0.972、0.980;對應的相關繫數統計檢驗值f值分彆為:19.3、12.1、15.6、18.5,P值均<0.05).ZnO-n30引起的細胞內鋅離子熒光探針的熒光彊度的增加值(121±11)與等鋅量ZnAc2引起的升高值(平均彊度132±14)一緻(F=1.6,P>0.05).200 μmol/L ZnO-n30或ZnAc2孵育3 h後,ZnO-n30使高鋅含量細胞佔總細胞數的(87.6±2.6)%,ZnAc2組為(86.9±3.2)%,二者差異無統計學意義(F=1.5,P>0.05).結論 納米ZnO對U937細胞產生嚴重的細胞毒性,溶解產生鋅離子是主要機製.
목적 탐토납미양화자(ZnO)대U937세포적독성급궤제.방법 대4충불동립경적ZnO(직경분별위10、30、60、500nm)진행상세표정.통과태반람거염실험、새서람(MTT)실험검측각충립경ZnO재불동농도시(농도분별위12、120、240、600、1200 μmol/L)대U937세포존활솔화세포활력적영향;이용자리자탐침감측세포내자리자농도변화;이용투사전자현미경관찰세포초미결구급기대ZnO적탄서정황.결과 4충립경ZnO균정봉상,속우섬자광,륙방정계,양품순도>99%,비표면적변화규률여립경상문합.농도12～600 μmol/L,4충ZnO염독조세포상대활력[ZnO-n10위:(97±19)%、(91 ±4)%、(24 ±4)%、(15±2)%;ZnO-n30위:(111±24)%、(81±3)%、(24 ±2)%、(27±8)%;ZnO-n60위:(105±11)%、(73±20)%、(43±11)%、(28±14)%;ZnO-μm위:(88±16)%、(62±7)%、(22±4)%、(13±5)%]균수착염독농도적증가이강저(r치분별위:0.965、0.979、0.998、0.992;대응적상관계수통계검험치t치분별위:19.8、25.3、76.3、40.9,P치균<0.05).농도12～1200 μmol/L,4충ZnO염독조세포존활솔[ZnO-n10위:(98±1)%、(67±2)%、(59±7)%、(13±13)%、(5±4)%;ZnO-n30위:(98±1)%、(97±2)%、(50±3)%、(20±14)%、(7±2)%;ZnO-n60위:(97±2)%、(88±5)%、(48±10)%、(12±5)%、(4±1)%;ZnO-μm위:(96±1)%、(76 ±3)%、(58±3)%、(19 ±5)%、(20±10)%]수착농도적증가이강저(r치분별위:0.982、0.956、0.972、0.980;대응적상관계수통계검험치f치분별위:19.3、12.1、15.6、18.5,P치균<0.05).ZnO-n30인기적세포내자리자형광탐침적형광강도적증가치(121±11)여등자량ZnAc2인기적승고치(평균강도132±14)일치(F=1.6,P>0.05).200 μmol/L ZnO-n30혹ZnAc2부육3 h후,ZnO-n30사고자함량세포점총세포수적(87.6±2.6)%,ZnAc2조위(86.9±3.2)%,이자차이무통계학의의(F=1.5,P>0.05).결론 납미ZnO대U937세포산생엄중적세포독성,용해산생자리자시주요궤제.
Objective To investigate the cytotoxicity and its mechanism of ZnO nanoparticles on human leukemic monocyte lymphoma cell line U937. Methods Four different size ZnO (10, 30, 60,500 nm) were carefully characterized. The survival rate and viability were measured by trypan blue assay and MTT assay for each size ZnO particles at different concentrations (12,120,240,600,1200 μmol/L). The zinc probe, Fluozin-3, was used to detect the intracellular free zinc. Transmission electron microscopy was adopted to observe the cellular ultrastructure and the uptake of ZnO. Results All four kinds of ZnO were rod shape,with a purity of >99.9 wt% ,and they were classified as zincite phase crystal and their surface areas were in accordance with the sizes. The viability (ZnO-n10:(97 ± 19)%, (91 ±4)%, (24±4)%,(15±2)%; ZnO-n30:(111 ±4)%,(81 ±3)%,(24 ±2)%,(27 ±8)%; ZnO-n60:(105 ±11)%,(73 ±20)%,(43 ±11)%,(28±14)%; ZnO-μm: (88 ±16)%,(62 ±7)%,(22 ±4)%,(13 ±5)%) of cells exposed to ZnO decreased with the increasing of the concentration of ZnO from 12 to 600 μmol/L (r values were 0. 965,0. 979,0. 998,0. 992, and the t values were 19. 8,25. 3,76. 3,40.9, respectively, P <0.05). The liability (ZnO-n10:(98 ±1)% ,(67 ±2)% ,(59 ±7)% ,(13 ±13)% ,(5 ±4)%; ZnO-n30:(98±1)%,(97 ±2)%,(50±3)%,(20±14)%,(7 ±2)%; ZnO-n60:(97 ±2)%,(88 ±5)%,(48 ±10)%,(12 ±5)%,(4 ±1)%; ZnO-μm: (96 ±1)% ,(76 ±3)%,(58 ±3)%,(19 ±5)%,(20 ±10)%) of cells exposed to ZnO decreased with the increasing of the concentration of ZnO from 12 to 600 μnol/L (r valued at 0.982,0.956,0.972,0.980, and the t valued at 19.3, 12. 1, 15.6, 18.5,respectively,P < 0. 05). The increase of the zinc concentration showed by the zinc fluorescence probe was 121 ± 11 ,which was similar to the fluorescence of cells treated with ZnAc2 (132±14, F = 0. 6, P > 0. 05) at the Zn-equivalent concentration. There was no statistic difference for the percents of high zinc content cells in total cells exposed to ZnO-n30 (87. 6 ± 2. 6) % and these exposed to ZnAc2 (86. 9 ± 3. 2) % (F = 1.5,P >0. 05). Conclusion ZnO nanoparticles are highly cytotoxic to U937 cells and the solubilization of ZnO is the main toxicological mechanism.
